2021 Fiscal Year Research-status Report
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21K06447
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木村 梨絵 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (60513455)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 神経生理 / 神経回路 / 視覚野 / 行動 / マルチユニット記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳は、入力された知覚情報を処理して行動出力する情報処理システムであるが、“柔軟性”の特徴を有することで、外界からの入力が多少変化してもこれまでと同様な行動を出力することができると考えられる。神経細胞がシナプスを介して結びついて、これらが複雑に組み合わさって多細胞の神経回路となり、この神経回路が多脳領野間で結びついて作り上げられる、多次元にわたる脳システムにおいて柔軟性をもつと考えられる。しかしながら、この多次元脳システムにおいて、柔軟性がどのように築き上げられ、どのように機能することで、たとえ入力が変化しても、その程度が軽微であれば、知覚情報を基にした行動を安定に維持するのかについてほとんど明らかにされていない。そこで、本研究では、知覚のうち、特に視覚に注目して、入力の変化に耐えて安定した出力をする多次元脳システムを理解することを目指す。多脳領野の多細胞から神経活動を記録することで、学習前後で、機能的にどのような神経活動をする細胞がどのように変化することで、入力の変化に対する耐性を獲得するのかを明らかにする。
令和３年度は、異動したこともあり、実験環境の整備を行った。また、384点の同時記録が可能なNeuropixels電極による大規模マルチユニット記録や広域カルシウムイメージングにより、多脳領野・多細胞の神経活動を大規模に記録する実験のセットアップを行った。
また、縦縞でレバーを押し、横縞でレバーを引くという視覚弁別誘発性の運動課題をラットに繰り返しトレーニングして学習した後に、縞の傾きをランダムに回転させたものを提示した。ある程度の回転角度までは回転前と同じ運動をすることができるが、縦縞と横縞の関係性が逆転する45°に近づくにつれて、急激に回転前と同じ運動をする割合は減少した。今後、この時の神経活動を多脳領野・多細胞から記録して解析する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
異動と論文の投稿・リバイスが重なったため、実験できる状態になるまでに時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
異動に伴った実験室の整備は完了したので、行動課題を遂行するラットの多脳領野・多細胞の神経活動を記録・解析していく。
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| Causes of Carryover |
異動と論文の投稿・リバイスが重なったため、実験できる状態になるまでに時間を要し、研究がやや遅れているため。
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